認(rèn)識(shí)成體干細(xì)胞
定義:成體干細(xì)胞是指存在于一種已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞,這種細(xì)胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細(xì)胞。
分化來(lái)源:研究人員已經(jīng)在多種組織和器官內(nèi)發(fā)現(xiàn)有成體干細(xì)胞的存在。關(guān)于成體干細(xì)胞,有一點(diǎn)是非常重要的:在組織內(nèi)只含有極少量的干細(xì)胞。研究人員認(rèn)為,干細(xì)胞存在于組織的特定區(qū)域內(nèi),從而在數(shù)年內(nèi)都維持靜止休眠狀態(tài)――也就是保持不分裂的狀態(tài),直到組織受到損傷或發(fā)生疾病時(shí)被激活,才開(kāi)始分裂。已經(jīng)報(bào)道的含有干細(xì)胞的成體組織包括:腦、骨髓、外周血液、血管、骨骼肌、皮膚和肝臟。
▲成體干細(xì)胞分布
它們就好像是一些隱藏在成人群里的小孩子,平時(shí)靜靜的待在那里,一旦條件許可,就可以迅速地變多、長(zhǎng)大,成為大人,并且獲得大人的能力,與別的大人一樣工作。
不過(guò)這些小孩子也不都一樣:有的年紀(jì)小點(diǎn)(更幼稚);有的年紀(jì)大點(diǎn)(更成熟);有的能力強(qiáng)一些(可以分化成更多種類的功能細(xì)胞);有的能力弱一些(只能分化成一種或少數(shù)幾種細(xì)胞)。不過(guò)它們都有幾個(gè)共同的特點(diǎn):
1. 它們是存在于成體的,也就是說(shuō)可以在成年動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)和分離出它們;
2. 它們都有自我更新的能力;
3. 它們都有能夠特化形成組成某種類型組織的能力。
成體干細(xì)胞的作用
我們?nèi)梭w之所以有一定的再生能力,就是靠著成體干細(xì)胞,比如,表皮的再生、血細(xì)胞的換新、頭發(fā)指甲的生長(zhǎng)之類。這是因?yàn)樵谖覀凅w內(nèi)的成體干細(xì)胞或者增殖出新的干細(xì)胞、或者按一定程序分化,形成新的功能細(xì)胞,從而使我們的組織和器官保持生長(zhǎng)和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。
所以在我們的組織和器官受到損傷或者失去功能的時(shí)候,它們也可以被動(dòng)員起來(lái),進(jìn)行修補(bǔ)和重建。但是我們體內(nèi)的成體干細(xì)胞的數(shù)目和能力畢竟還是有限的,當(dāng)組織和器官損失太大,難以重建時(shí),成體干細(xì)胞也無(wú)法總是滿足我們的需要,所以有時(shí)它們只好行“權(quán)宜之計(jì)”,弄點(diǎn)瘢痕組織敷衍一下,先過(guò)去這個(gè)坎兒再說(shuō)。
有時(shí)候一個(gè)器官損失太大、或者總是不停的在損失,就會(huì)弄出很多的瘢痕組織,這些組織雖然還在這個(gè)器官中但卻不能行使它們應(yīng)該行使的功能,這樣這個(gè)器官也就失去了它應(yīng)有的功能,變得不能用了。這,就是我們常說(shuō)的“肝硬化”“肺纖維化”的過(guò)程。還有一種情況,雖然器官的損失不大,可是成體干細(xì)胞的數(shù)目有限,特別是人老了以后,成體干細(xì)胞無(wú)論活力和數(shù)目都不可與年輕人相比,也會(huì)逐漸地出現(xiàn)這種狀況,這就是所謂的“退行性病變”。
所以,科學(xué)家們就想要把成體干細(xì)胞從人體內(nèi)分離出來(lái),讓它們?cè)谖覀兊目刂葡露喽嘣鲋常侔阉鼈兯突伢w內(nèi),讓它們發(fā)揮功能。
成體干細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)
1. 獲取相對(duì)容易;
2. 源于患者自身的成體干細(xì)胞在應(yīng)用時(shí)不存在組織相容性的問(wèn)題,避免了移植排斥反應(yīng)和使用免疫抑制劑;
3. 理論上,成體干細(xì)胞致瘤風(fēng)險(xiǎn)很低,而且所受倫理學(xué)爭(zhēng)議較少;
4. 成體干細(xì)胞還具有多向分化潛能。
成體干細(xì)胞的局限性
1. 成人干細(xì)胞在成人體內(nèi)的儲(chǔ)備非常少,特別是某些特殊組織的干細(xì)胞,如神經(jīng)干細(xì)胞、心肌干細(xì)胞等;
2. 分離純化難度高;
3. 成體干細(xì)胞的鑒定也是一個(gè)難題,沒(méi)有達(dá)成一致的鑒定標(biāo)準(zhǔn),一般多用的方法是采取分子標(biāo)記的方法,但是用哪種分子來(lái)標(biāo)記,科學(xué)家們對(duì)此產(chǎn)生分歧;
4. 成體干細(xì)胞的能力也有限,不是什么類型的細(xì)胞都能分化,在體外傳代增殖的能力也有限。
成體干細(xì)胞的應(yīng)用
成人干細(xì)胞的應(yīng)用主要是器官修復(fù)和功能恢復(fù)。最常用的是自體移植,如骨髓、外周血和臍血的造血干細(xì)胞移植;以及間充質(zhì)干細(xì)胞的移植。由于一些成體干細(xì)胞具有側(cè)向分化的能力,我們可以使用一種細(xì)胞來(lái)修復(fù)不同的組織。例如,間充質(zhì)干細(xì)胞可以分化成骨、軟骨、脂肪和血液組織。當(dāng)然,使用“專用”細(xì)胞修復(fù)“專用”組織不是問(wèn)題。例如,皮膚干細(xì)胞用于修復(fù)燒傷和受損的皮膚;使用牙髓干細(xì)胞修復(fù)牙周組織和牙骨質(zhì)是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或預(yù)期的現(xiàn)實(shí)。
然而,這些修復(fù)需要患者有足夠的健康和可用組織,并且提取、體外分選、培養(yǎng)和移植的過(guò)程在某些適應(yīng)癥下,任何時(shí)候都不能使用。
成體干細(xì)胞研究的必要性
事實(shí)上,人類再生醫(yī)學(xué)的終極夢(mèng)想是:如果任何器官或組織發(fā)生故障,可以立即更換新的有用器官或組織,安全快捷。如果我們想創(chuàng)造新的器官和組織,我們必須了解這些器官和組織是如何產(chǎn)生的,它們是如何代謝和保持活力的。然后,我們必須研究這些器官和組織的特定成人干細(xì)胞的特性,它們是怎么來(lái)的?它們又是怎么分化的?如何利用它們形成新的組織和器官。
特別是它們是怎么來(lái)的,現(xiàn)在我們可以將終末分化的細(xì)胞重新編程為類似于胚胎干細(xì)胞的多能性細(xì)胞。如果我們知道各種成體干細(xì)胞的來(lái)源,我們可以將患者誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞分化成我們需要的成體干細(xì)胞,再變成我們需要的組織器官。目前,為了獲得誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞,只需要一點(diǎn)芝麻大的皮膚,或幾毫升血液,甚至幾根頭發(fā)。我們可以想象,在不久的將來(lái),我們可以拔掉一根頭發(fā),變出我們想要的組織和器官。這不是和孫大圣一樣有本事了嗎?不同的是孫大圣要自己變,而我們需要科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室。
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